考频 ★★★选择题约2题6分+大题方程式书写渗透6~8分题型:离子方程式正误/离子共存/氧化还原概念与配平/陌生方程式书写教材:必修一 第一章 第二、三节 + 选必1 电化学
一、思维导图总览(交互式,可缩放折叠)
二、详细讲义
模块一 电解质与电离 ★★
【核心概念】
- 电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物;非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物。注意"或"与"和"一字之差,定义完全不同。
- 电解质/非电解质的研究对象都只是化合物:单质(如Cu、Cl₂)和混合物(如盐酸、氨水)两者都不是——它们既不是电解质也不是非电解质。
- 导电的本质:化合物自身(或熔融时)电离出自由移动的离子;导电性强弱取决于离子浓度大小和离子所带电荷数,与是否强电解质无必然关系。
【关键内容】
- 强电解质:强酸(HCl、H₂SO₄、HNO₃、HBr、HI、HClO₄)、强碱(NaOH、KOH、Ba(OH)₂、Ca(OH)₂)、绝大多数盐——包括BaSO₄、CaCO₃等难溶盐(其溶解部分完全电离,故为强电解质)。
- 弱电解质:弱酸(CH₃COOH、H₂CO₃、HClO、HF、H₂S)、弱碱(NH₃·H₂O及不溶性碱)、水。
- 电离方程式书写规则:强电解质用"=",弱电解质用"⇌";多元弱酸分步电离,以第一步为主,多元弱碱一步写。
CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺(弱酸,可逆)
H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻(第一步为主);HCO₃⁻ ⇌ H⁺ + CO₃²⁻
NaHSO₄(水溶液)= Na⁺ + H⁺ + SO₄²⁻(HSO₄⁻在水中完全电离)
NaHSO₄(熔融)= Na⁺ + HSO₄⁻(熔融只断裂离子键,HSO₄⁻不拆)
NaHCO₃ = Na⁺ + HCO₃⁻;HCO₃⁻ ⇌ H⁺ + CO₃²⁻(HCO₃⁻是弱酸根,二级电离可逆)
【易错陷阱】
- "CO₂、SO₂、NH₃的水溶液能导电,所以它们是电解质"——错:导电是因为生成了H₂CO₃、H₂SO₃、NH₃·H₂O等电解质,CO₂、SO₂、NH₃自身不能电离,属于非电解质(同理SO₃、NO₂、P₂O₅也是非电解质)。
- "盐酸是电解质"——错:盐酸是HCl的水溶液,属于混合物;应说"HCl是电解质"。
- "BaSO₄难溶,是弱电解质"——错:溶解度小≠电离程度弱,BaSO₄溶解的部分完全电离,是强电解质,且熔融BaSO₄完全电离能导电。
- "导电性强的溶液一定是强电解质溶液"——错:导电性看离子浓度。极稀的盐酸导电性可以弱于较浓的醋酸溶液;Ca(OH)₂是强电解质,但其溶解度小,饱和石灰水导电性并不强。
【答题规范】概念辨析题先问三个问题:①研究对象是化合物吗?②是自身电离还是生成物电离?③是"或"导电还是"和"都不导电?——三个问题答完,选项正误自明。
模块二 离子方程式书写与正误判断 ★★★
2.1 拆写规则(一切错误之源)
【核心概念】离子方程式用实际参加反应的离子符号表示反应;可溶性强电解质写成离子形式,其余(沉淀、气体、弱电解质、氧化物、单质、水、浓硫酸)一律保留化学式。
【关键内容】拆与不拆速查表
| 类别 | 处理 | 具体物质 |
|---|
| 强酸 | 拆 | HCl、H₂SO₄、HNO₃、HBr、HI、HClO₄(稀硫酸拆;浓硫酸不拆) |
| 强碱 | 拆 | NaOH、KOH、Ba(OH)₂、澄清石灰水Ca(OH)₂;石灰乳不拆 |
| 可溶性盐 | 拆 | 钾钠铵盐、硝酸盐全部可溶;盐酸盐(除AgCl)、硫酸盐(除BaSO₄、PbSO₄、CaSO₄、Ag₂SO₄)等 |
| 弱酸弱碱、水 | 不拆 | CH₃COOH、H₂CO₃、HClO、HF、H₂S、NH₃·H₂O、H₂O |
| 沉淀、气体 | 不拆 | BaSO₄、CaCO₃、AgCl、Fe(OH)₃;CO₂、SO₂、NH₃、H₂ |
| 氧化物、单质 | 不拆 | Na₂O₂、Al₂O₃、Fe₃O₄、MnO₂、Cl₂、Na、Cu |
| 酸式弱酸根 | 不拆 | HCO₃⁻、HS⁻、HSO₃⁻、H₂PO₄⁻(只有HSO₄⁻在水中拆) |
| 浓硫酸 | 不拆 | 含水极少,以分子形式存在;但浓盐酸、浓硝酸仍拆 |
【关键内容】书写四步与微溶物
①写:写出正确的化学方程式
②拆:把可溶性强电解质拆成离子
③删:删去方程式两边不参加反应的离子(必须等量)
④查:查原子守恒、查电荷守恒(氧化还原型还要查电子守恒)
微溶物处理(年年考):作
反应物时,澄清溶液拆(石灰水)、悬浊液不拆(石灰乳);作
生成物时一律不拆,写化学式——CaSO₄、Ag₂SO₄、MgCO₃作生成物时均视为沉淀。
【关键内容】中和热的离子表达稀强酸与稀强碱中和的热化学本质:
H⁺(aq) + OH⁻(aq) = H₂O(l) ΔH = −57.3 kJ·mol⁻¹
注意:①必须是"稀的强酸强碱";②弱酸弱碱中和放热
小于57.3 kJ·mol⁻¹(电离吸热);③Ba(OH)₂+H₂SO₄的中和热大于57.3 kJ·mol⁻¹,因还生成BaSO₄沉淀额外放热。
2.2 与量有关的离子方程式("少定多变法")★★★
【题型突破】方法核心把少量物质的化学计量数定为1,按"1 mol该物质完全反应"所需的离子数确定其他离子系数;过量物质按需供应,不足时按比例截断。口诀:少量定一,过量随便。互滴顺序不同、现象不同的本质是"少量者不同"。
【关键内容】七大经典模型(全背)
- CO₂/SO₂通入碱液:少量生成正盐,过量生成酸式盐(过量试剂会继续与生成的正盐反应,故产物必须写"最终态")。
少量CO₂:CO₂ + 2OH⁻ = CO₃²⁻ + H₂O ;过量CO₂:CO₂ + OH⁻ = HCO₃⁻
少量SO₂:SO₂ + 2OH⁻ = SO₃²⁻ + H₂O ;过量SO₂:SO₂ + OH⁻ = HSO₃⁻
CO₂通入漂白粉溶液:CO₂少量时 Ca²⁺ + 2ClO⁻ + CO₂ + H₂O = CaCO₃↓ + 2HClO;
CO₂过量时 CaCO₃继续反应,总式:ClO⁻ + CO₂ + H₂O = HCO₃⁻ + HClO
- Ca(HCO₃)₂与NaOH(谁少量谁定1,以1 mol Ca(HCO₃)₂为基准):
NaOH少量:Ca²⁺ + HCO₃⁻ + OH⁻ = CaCO₃↓ + H₂O(只拿出1 mol HCO₃⁻反应,OH⁻用完)
NaOH过量:Ca²⁺ + 2HCO₃⁻ + 2OH⁻ = CaCO₃↓ + CO₃²⁻ + 2H₂O(2 mol HCO₃⁻全反应,多出1 mol CO₃²⁻)
- Ba(OH)₂与NaHSO₄(看清"至中性"还是"至沉淀完全"):至中性按H⁺=OH⁻定比;至Ba²⁺完全沉淀按Ba²⁺:SO₄²⁻=1:1。
至中性:2H⁺ + SO₄²⁻ + Ba²⁺ + 2OH⁻ = BaSO₄↓ + 2H₂O(SO₄²⁻只反应一半,Ba²⁺过量)
至沉淀完全:H⁺ + SO₄²⁻ + Ba²⁺ + OH⁻ = BaSO₄↓ + H₂O(H⁺、OH⁻只反应一半)
- 铝盐与强碱互滴(现象不同是推断题题眼;AlO₂⁻新教材亦写作[Al(OH)₄]⁻,卷内统一即可):
NaOH滴入AlCl₃(碱少量):Al³⁺ + 3OH⁻ = Al(OH)₃↓ → Al(OH)₃ + OH⁻ = AlO₂⁻ + 2H₂O(先沉淀后溶解)
AlCl₃滴入NaOH(碱过量):Al³⁺ + 4OH⁻ = AlO₂⁻ + 2H₂O → 3AlO₂⁻ + Al³⁺ + 6H₂O = 4Al(OH)₃↓(先无现象后沉淀)
盐酸滴入NaAlO₂:AlO₂⁻ + H⁺ + H₂O = Al(OH)₃↓ → Al(OH)₃ + 3H⁺ = Al³⁺ + 3H₂O(先沉淀后溶解)
NaAlO₂滴入盐酸:AlO₂⁻ + 4H⁺ = Al³⁺ + 2H₂O → 3AlO₂⁻ + Al³⁺ + 6H₂O = 4Al(OH)₃↓(先无现象后沉淀)
向NaAlO₂溶液通入过量CO₂:AlO₂⁻ + CO₂ + 2H₂O = Al(OH)₃↓ + HCO₃⁻(CO₂过量必写HCO₃⁻,且Al(OH)₃不溶于碳酸)
盐酸滴入Na₂CO₃:CO₃²⁻ + H⁺ = HCO₃⁻ → HCO₃⁻ + H⁺ = CO₂↑ + H₂O(开始无气泡,后产生)
Na₂CO₃滴入盐酸:CO₃²⁻ + 2H⁺ = CO₂↑ + H₂O(立即产生气泡)
- NH₃·H₂O与Al³⁺/Ag⁺:氨水是弱碱,Al(OH)₃溶于强碱不溶于氨水;Ag⁺遇氨水先沉淀后溶解(络合):
Al³⁺ + 3NH₃·H₂O = Al(OH)₃↓ + 3NH₄⁺(氨水过量也不溶解!)
Ag⁺ + NH₃·H₂O = AgOH↓ + NH₄⁺(氨水少量);AgOH + 2NH₃·H₂O = [Ag(NH₃)₂]⁺ + OH⁻ + 2H₂O(氨水过量)
2.3 正误判断十大陷阱(每条必知"为什么错")★★★
【易错陷阱】
- ①拆写错:醋酸(CH₃COOH)、碳酸、次氯酸等弱酸不拆;石灰乳[Ca(OH)₂浊液]不拆;浓硫酸不拆。为什么错:它们在水中不是以自由离子形式存在,拆了就把"分子/浊液微粒"误当成了自由离子。
- ②漏写部分反应:Ba(OH)₂+H₂SO₄只写Ba²⁺+SO₄²⁻=BaSO₄↓,漏掉H⁺+OH⁻=H₂O。为什么错:一个反应里两组离子同时参加,只写一半属于漏反应。正确:Ba²⁺+2OH⁻+2H⁺+SO₄²⁻=BaSO₄↓+2H₂O(沉淀与中和"同框")。
- ③配比错:上式错写成Ba²⁺+OH⁻+H⁺+SO₄²⁻=BaSO₄↓+H₂O。为什么错:Ba(OH)₂中Ba²⁺:OH⁻=1:2,H₂SO₄中H⁺:SO₄²⁻=2:1,离子系数必须服从化学式固定下标比,不能随意约成1:1。
- ④电荷不守恒:如Fe+Fe³⁺=2Fe²⁺。为什么错:左边+3、右边+4,电荷凭空产生;正确:Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺。配平后先查电荷,10秒内可发现绝大多数错误。
- ⑤违背客观事实:Fe与盐酸写生成Fe³⁺(错,应Fe²⁺:Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑);Cu与稀硫酸反应(错,不反应);Cu与稀硝酸写生成H₂(错,生成NO)。为什么错:离子方程式首先必须反应真实发生;H⁺氧化性弱只能把Fe氧化到+2价,HNO₃是氧化性酸不放H₂。
- ⑥水解符号错:弱离子水解用"⇌"不打↑↓(NH₄⁺+H₂O ⇌ NH₃·H₂O+H⁺);只有彻底双水解才用"="并打↑↓(2Al³⁺+3CO₃²⁻+3H₂O=2Al(OH)₃↓+3CO₂↑)。为什么错:一般水解程度微弱且可逆,写"="或"↑↓"夸大了反应程度,与事实不符。
- ⑦量关系错:CO₂过量却写成生成CO₃²⁻;NaOH过量与Ca(HCO₃)₂反应漏掉第二个HCO₃⁻。为什么错:过量试剂会继续与产物反应(CO₃²⁻+CO₂+H₂O=2HCO₃⁻),产物必须按"最终量关系"书写。判断口诀:谁少定谁为1。
- ⑧电子不守恒:氧化还原型离子方程式化合价升降总数不等。为什么错:氧化还原的本质是电子转移,得电子总数必等于失电子总数——先配电子,再配电荷,最后配原子,三步缺一则错。
- ⑨漏写反应条件:电解、△、点燃、催化剂不写。为什么错:无条件时反应不能发生,如2Cl⁻+2H₂O=通电=Cl₂↑+H₂↑+2OH⁻(电解饱和食盐水),条件本身就是采分点。
- ⑩忽视隐含氧化还原:酸性条件下NO₃⁻有强氧化性,会氧化Fe²⁺、I⁻、S²⁻、SO₃²⁻——"Fe(NO₃)₂溶液加盐酸"看似只发生复分解,实际:3Fe²⁺+NO₃⁻+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O。为什么错:NO₃⁻遇H⁺即"变身稀硝酸",只按复分解书写必然出错。
【题型突破】判断顺序"四查"(每题30秒)
- 一查拆写:该拆的拆了没?不该拆的拆了没?(扫分子式:弱酸、氨水、石灰乳、浓硫酸、氧化物、单质);
- 二查守恒:原子守恒+电荷守恒(氧化还原再加电子守恒)——左右电荷不等直接判错;
- 三查事实:反应能否发生?产物价态与种类对不对(Fe²⁺还是Fe³⁺?CO₂还是CO?NO还是NO₂?);
- 四查量比:少量/过量、滴加顺序与产物(CO₃²⁻还是HCO₃⁻?)是否匹配。
微型示例:判断下列方程式正误并说明理由——
① 2Fe+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂↑
× 违背事实,应生成Fe²⁺:Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑;
② Ba(OH)₂溶液与稀硫酸:Ba²⁺+OH⁻+H⁺+SO₄²⁻=BaSO₄↓+H₂O
× 配比错,应为Ba²⁺+2OH⁻+2H⁺+SO₄²⁻=BaSO₄↓+2H₂O;
③ 向NaAlO₂溶液中通入过量CO₂:2AlO₂⁻+CO₂+3H₂O=2Al(OH)₃↓+CO₃²⁻
× 量关系错,CO₂过量应生成HCO₃⁻:AlO₂⁻+CO₂+2H₂O=Al(OH)₃↓+HCO₃⁻;
④ Na₂O₂与水:2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH⁻+O₂↑
√ Na₂O₂是氧化物不拆,原子、电荷均守恒(Na₂O₂中O为−1价,歧化为−2价和0价)。
【答题规范】①离子方程式不配平不得分,落笔后回查电荷;②↑↓按生成物实际状态标注(反应物中已有气体或固体时不标);③"="与"⇌"的选择:完全反应用"=",水解与可逆反应用"⇌";④条件(通电、△、点燃、催化剂)写在"="上下方,漏写扣分。
模块三 离子共存 ★★★
【核心概念】"大量共存"= 离子间不发生任何反应(浓度均保持较大)。只要离子间能发生下列五类反应之一,即不能大量共存:①生成沉淀;②生成气体;③生成弱电解质(弱酸、弱碱、水);④氧化还原反应;⑤彻底双水解或络合反应。
【关键内容】四类不共存(排查清单)
| 类型 | 典型组合 | 说明 |
|---|
| ①复分解型 | Ba²⁺与SO₄²⁻/CO₃²⁻;Ag⁺与Cl⁻/Br⁻/I⁻/CO₃²⁻;H⁺与CO₃²⁻/HCO₃⁻/S²⁻/SO₃²⁻;H⁺与OH⁻/CH₃COO⁻/ClO⁻/F⁻;OH⁻与NH₄⁺/Mg²⁺/Cu²⁺/Fe²⁺/Fe³⁺/Al³⁺/HCO₃⁻ | 生成沉淀、气体或弱电解质;注意HCO₃⁻既能与H⁺又能与OH⁻反应 |
| ②氧化还原型 | Fe³⁺与I⁻/S²⁻/SO₃²⁻;NO₃⁻(H⁺)与Fe²⁺/I⁻/S²⁻/SO₃²⁻;MnO₄⁻(H⁺)与Cl⁻/Fe²⁺/Br⁻/SO₃²⁻;ClO⁻与S²⁻/SO₃²⁻/I⁻(碱性条件下ClO⁻仍能氧化它们) | 氧化还原型最难察觉——看见NO₃⁻+H⁺、MnO₄⁻+H⁺、Fe³⁺+I⁻要立即警觉 |
| ③彻底双水解 | Al³⁺与CO₃²⁻/HCO₃⁻/S²⁻/HS⁻/AlO₂⁻;Fe³⁺与CO₃²⁻/HCO₃⁻/AlO₂⁻;NH₄⁺与AlO₂⁻/SiO₃²⁻(剧烈) | 一般单水解微弱可共存(NH₄⁺与CH₃COO⁻、HCO₃⁻可共存);只有"两弱相遇都彻底"才不能共存 |
| ④络合反应 | Fe³⁺与SCN⁻(血红色);Fe³⁺与F⁻/C₆H₅O⁻;Ag⁺与NH₃·H₂O(浓) | Fe³⁺+3SCN⁻ ⇌ Fe(SCN)₃是检验Fe³⁺的专属反应 |
彻底双水解示例(用"="打↑↓):
2Al³⁺ + 3CO₃²⁻ + 3H₂O = 2Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑
Al³⁺ + 3HCO₃⁻ = Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑(泡沫灭火器原理)
Al³⁺ + 3AlO₂⁻ + 6H₂O = 4Al(OH)₃↓ ; Fe³⁺ + 3HCO₃⁻ = Fe(OH)₃↓ + 3CO₂↑
NH₄⁺ + AlO₂⁻ + H₂O = Al(OH)₃↓ + NH₃↑
注意区分:Fe²⁺与CO₃²⁻、NH₄⁺与CO₃²⁻等
只发生普通复分解或单水解,方程式仍可用"=",但与"彻底双水解"不同,不要混为一类。
【易错陷阱】隐含条件审读(命题陷阱集中地)
| 题干关键词 | 真实含义 | 排查要点 |
|---|
| "无色溶液/透明" | 排除有色离子 | Cu²⁺(蓝)、Fe³⁺(棕黄)、Fe²⁺(浅绿)、MnO₄⁻(紫红)、Cr₂O₇²⁻(橙)、CrO₄²⁻(黄) |
| "强酸性""pH=1""甲基橙变红""c(H⁺)=0.1 mol·L⁻¹" | 溶液中有大量H⁺ | OH⁻、弱酸根(CH₃COO⁻、ClO⁻、F⁻、SiO₃²⁻)、HCO₃⁻、HS⁻、SO₃²⁻、S²⁻、AlO₂⁻均不能存在;此时NO₃⁻有强氧化性,与Fe²⁺/I⁻等不能共存 |
| "强碱性""pH=13""酚酞变红""使石蕊变蓝" | 溶液中有大量OH⁻ | H⁺、NH₄⁺、HCO₃⁻、HSO₃⁻及弱碱阳离子Mg²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Ag⁺、Zn²⁺均不能存在 |
| "与Al反应放出H₂" | 可能强酸也可能强碱 | 两组都要试;若为酸性则不能含NO₃⁻(HNO₃与Al反应不放H₂);若为碱性,则NH₄⁺等不能存在 |
| "由水电离的c(H⁺)=1×10⁻¹³ mol·L⁻¹" | 水的电离被抑制,pH=1或13 | 可酸可碱,必须分两种情形各查一遍 |
| "滴加酚酞变红""遇pH试纸变蓝" | 碱性 | 同"强碱性"行 |
| "加入铝粉产生氢气""加入碳酸氢钠放出气体" | 前者可酸可碱;后者只说明酸性 | 看清是"H₂"还是"CO₂",含义完全不同 |
问法陷阱:"一定能共存"与"可能共存"结论不同——"可能共存"只要存在一种情形成立即可;"一定能"则所有情形都要成立。"无色"≠"透明":透明溶液可以有颜色,"无色"才排除有色离子。
【题型突破】三步法
- 圈画限定条件:先翻译题干关键词(无色?pH?水电离?),把隐含条件"显性化";
- 按四类反应逐组排查:先看有H⁺/OH⁻时的特殊组合(NO₃⁻+H⁺、MnO₄⁻+H⁺),再看沉淀、气体、弱电解质、双水解、络合;
- 对照"一定/可能"作答:拿不准时把溶液调成酸性试一遍、碱性试一遍。
微型示例:pH=1的溶液中,K⁺、Fe²⁺、NO₃⁻、SO₄²⁻能否大量共存?
不能——pH=1即含大量H⁺,NO₃⁻在酸性条件下表现强氧化性,发生反应3Fe²⁺+NO₃⁻+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O,故Fe²⁺与NO₃⁻(H⁺)不能共存(这是本题唯一考点,K⁺、SO₄²⁻是"陪衬离子")。
【答题规范】①选择题用排除法,先排有色离子与"绝对不可能"的离子,锁定考点组合;②简述理由的话术:"因××与××发生××反应(生成××),故不能大量共存"——把反应类型与产物都写出来才是满分表述;③判断"能共存"也要说清:"各离子之间不发生反应,能大量共存"。
模块四 氧化还原反应基本概念 ★★★
【核心概念】口诀:
升失氧还,降得还氧——化合价升高→失电子→被氧化→作还原剂(表现还原性);化合价降低→得电子→被还原→作氧化剂(表现氧化性)。
本质=电子转移(得失或偏移),特征=化合价升降。
| 角色 | 化合价 | 电子 | 自身遭遇 | 对应产物 |
|---|
| 氧化剂 | 降低 | 得电子 | 被还原 | 还原产物 |
| 还原剂 | 升高 | 失电子 | 被氧化 | 氧化产物 |
记忆要点:"剂"的性质与其遭遇相反——氧化剂被还原,还原剂被氧化;比较时永远"剂>产物"。
【关键内容】电子转移的两种表示
- 双线桥:从反应物变价元素指向生成物中同种元素,桥上标"得/失电子数、化合价升降、被氧化/被还原"——体现升降两条线,用于分析;
- 单线桥:从失电子元素(还原剂)指向得电子元素(氧化剂),桥上只标电子总数——体现转移方向,用于计算。
示例:2FeCl₃ + Cu = 2FeCl₂ + CuCl₂
双线桥:Fe³⁺ ←得2×e⁻→ Fe²⁺(被还原,作氧化剂);Cu →失2e⁻→ Cu²⁺(被氧化,作还原剂)
单线桥:Cu ——2e⁻——→ Fe³⁺(电子由Cu转移给Fe³⁺)
【关键内容】常见氧化剂、还原剂及其产物(背到条件反射)
| 类别 | 常见物质 | 主要产物(价态) |
|---|
| 氧化剂 | Cl₂、Br₂ | Cl⁻、Br⁻(卤素离子) |
| 浓硫酸、浓HNO₃、稀HNO₃ | SO₂(S+4)、NO₂(N+4)、NO(N+2)——酸越稀,还原产物价态越低 |
| KMnO₄(H⁺)、K₂Cr₂O₇(H⁺) | Mn²⁺(Mn+2,无色)、Cr³⁺(Cr+3) |
| H₂O₂、NaClO、Ca(ClO)₂、O₂、Fe³⁺ | H₂O(O−2)、Cl⁻、OH⁻/H₂O、Fe²⁺ |
| 还原剂 | 金属单质、H₂、C、CO | 金属阳离子、H₂O(H+1)、CO₂(C+4) |
| S²⁻、H₂S | S(S0,遇弱氧化剂)或SO₄²⁻(遇强氧化剂) |
| SO₂、SO₃²⁻、HSO₃⁻ | SO₄²⁻(S+6)——SO₂使溴水、酸性KMnO₄褪色均为此反应 |
| I⁻、Fe²⁺、H₂O₂、C₂O₄²⁻(草酸根) | I₂、Fe³⁺、O₂(O0)、CO₂ |
SO₂ + Cl₂ + 2H₂O = 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2Cl⁻(SO₂表现还原性,不是漂白性!)
2Fe³⁺ + Cu = 2Fe²⁺ + Cu²⁺(印刷电路板蚀刻原理)
2Fe³⁺ + 2I⁻ = 2Fe²⁺ + I₂(氧化性Fe³⁺>I₂的直接证据)
【关键内容】强弱比较四方法
- 反应方向法(最核心):氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物——"剂>产物";
- 金属活动性顺序:单质还原性K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Cu>Hg>Ag,对应阳离子氧化性依次增强(高中要求记住Cu²⁺<Fe³⁺<Ag⁺——2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺说明氧化性Fe³⁺>Cu²⁺);
- 同种元素看价态:最高价只有氧化性、最低价只有还原性、中间价态两性——SO₂、H₂O₂、Fe²⁺既有氧化性又有还原性;
- 外界条件:浓度越大氧化性越强(浓HNO₃>稀HNO₃)、酸性越强氧化性越强(KMnO₄必须酸化才有强氧化性;NO₃⁻只在酸性条件下显强氧化性)、温度越高越剧烈。
价态规律三兄弟:
归中反应(高低价→中间价,只靠拢不相交):2H₂S + SO₂ = 3S↓ + 2H₂O;5Cl⁻ + ClO₃⁻ + 6H⁺ = 3Cl₂↑ + 3H₂O
歧化反应(中间价→高+低价):Cl₂ + 2NaOH = NaCl + NaClO + H₂O;3NO₂ + H₂O = 2HNO₃ + NO;2Na₂O₂ + 2H₂O = 4NaOH + O₂↑
邻位不反应:同种元素相邻价态之间不发生氧化还原——浓硫酸(S+6)可干燥SO₂(S+4);Fe²⁺与Fe³⁺、Fe与Fe²⁺不反应
【易错陷阱】
- "有单质参加的反应一定是氧化还原反应"——错:同素异形体之间的转化(3O₂→2O₃)、石墨转化为金刚石都不是氧化还原反应(化合价均为0,无电子转移);判断的唯一标准是有无化合价变化,不是有无单质。
- "歧化/归中反应中氧化剂与还原剂必须是不同物质"——错:歧化反应中氧化剂与还原剂是同一物质(如Cl₂+2NaOH中,Cl₂既是氧化剂又是还原剂,物质的量之比1:1);归中反应中可以是同一元素的不同化合物(2H₂S+SO₂)。
- "H₂O₂只能作氧化剂"——错:H₂O₂中O为−1价(中间价),遇强氧化剂(酸性KMnO₄)表现还原性被氧化为O₂,遇还原剂(Fe²⁺、I⁻)表现氧化性被还原为H₂O——"遇强则弱、遇弱则强"。
- "金属阳离子只有氧化性"——错:中间价态的Fe²⁺既有氧化性(可氧化Zn:Fe²⁺+Zn=Fe+Zn²⁺)又有还原性(可被Cl₂氧化)。
【题型突破】强弱比较题模板第1步:写出题给反应方程式并标出变价元素;第2步:圈出"氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物";第3步:按"氧化剂>氧化产物、还原剂>还原产物"排序。微型示例:已知①2Fe³⁺+2I⁻=2Fe²⁺+I₂,②Br₂+2Fe²⁺=2Br⁻+2Fe³⁺。由①得氧化性Fe³⁺>I₂;由②得氧化性Br₂>Fe³⁺;故氧化性Br₂>Fe³⁺>I₂。结论可迁移:向FeI₂溶液中通少量Cl₂,先氧化I⁻(对应还原性I⁻>Fe²⁺)——与模块六分阶段反应完全贯通。
【答题规范】话术模板描述某物质角色:"××中×元素化合价由+×价降低/升高到+×价,××作氧化剂(还原剂),被还原(被氧化),表现氧化性(还原性),发生还原(氧化)反应,对应产物为××"。五个要素(剂、被、性、反应、产物)答全才得满分,漏"被氧化/被还原"或漏产物名常被扣半分。
模块五 氧化还原方程式配平 ★★★
【关键内容】配平四步(大题2~4分全靠它)
①标变价:标出变价元素的化合价,确定升降方向与数目
②列升降:取升、降价数的最小公倍数,交叉确定变价物质的系数(电子守恒)
③配未变价原子:先金属/钾钠,再酸根,最后氢氧(元素守恒)
④查守恒:回查原子守恒+电荷守恒(离子方程式),有H₂O检查氧/氢
示范(酸性KMnO₄氧化FeSO₄):
①MnO₄⁻中Mn+7→+2,降5;Fe²⁺→Fe³⁺,升1
②升1×5、降5×1:MnO₄⁻配1,Fe²⁺配5
③配电荷:左边−1+10=+9;右边Mn²⁺+5Fe³⁺=+17;右边多8个正电荷→酸性环境左边补8H⁺,两边均为+17
④补水并查原子:左边4个O,右边补4H₂O;再查H:左边8,右边4×2=8 ✓
最终:MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ + 8H⁺ = Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O(失电子5×1=得电子1×5;电荷两边均+17;Mn、Fe、O、H全守恒)
【关键内容】四大技巧模型
- 逆向配平:歧化反应从生成物一侧往反应物配(如Cl₂+NaOH),先配变价的生成物,再回配反应物;
- 整体法:同一物质中多种元素变价时,合并计算总升降——黄铁矿焙烧:FeS₂中Fe +2→+3升1,S −1→+4升5×2,1 mol FeS₂共失11 mol e⁻;O₂得4e⁻,最小公倍数44:FeS₂配4、O₂配11:
4FeS₂ + 11O₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂(检验:Fe 4=4,S 8=8,O 22=6+16)
- 缺项配平:方程式缺少H⁺/OH⁻/H₂O等——口诀:酸性补H⁺和H₂O,碱性补OH⁻和H₂O;先配电荷再补水,氢不够水来凑。绝不允许在碱性方程式中出现H⁺;
- 有机氧化还原:用"去氢加氧为氧化,加氢去氧为还原"快速判断(如CH₃CH₂OH→CH₃CHO为氧化,→CH₃COOH为深度氧化),再用化合价验证。
经典配平结果(背):
2KMnO₄ + 16HCl(浓)= 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂↑ + 8H₂O(Mn降5×2,Cl升1×10)
K₂Cr₂O₇ + 6FeSO₄ + 7H₂SO₄ = K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + 3Fe₂(SO₄)₃ + 7H₂O
离子式:Cr₂O₇²⁻ + 6Fe²⁺ + 14H⁺ = 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O(滴定终点:橙→绿)
2MnO₄⁻ + 5H₂O₂ + 6H⁺ = 2Mn²⁺ + 5O₂↑ + 8H₂O(H₂O₂作还原剂,实验室快速制氧/滴定双氧水)
3NO₂ + H₂O = 2HNO₃ + NO(歧化,N升2失2e⁻、降2得2e⁻,物质的量比2:1)
【易错陷阱】
- 变价原子个数漏乘下标:如Cu+HNO₃,1 mol Cu失2e⁻但Cu(NO₃)₂中两个N只是酸根不变价——升降只数真正变价的原子,但原子个数必须带化学式下标(FeS₂中2个S共升10);
- 缺项补错介质:碱性条件下出现H⁺、酸性条件下出现OH⁻——判酸碱看题给环境,拿不准时看产物(生成CO₃²⁻说明碱性,生成CO₂说明酸性);
- 配平后忘查电荷:离子方程式电荷不守恒=配平未完成,务必"电子→电荷→原子"三连查;
- 浓硝酸/稀硝酸产物价态记混:浓→NO₂、稀→NO,口诀"酸越稀,氮价越低";
- 把HNO₃的酸根全部当氧化剂:3Cu+8HNO₃(稀)中只有2个N被还原(作氧化剂),6个N只起酸的作用——计算时用"被还原的硝酸"而不是"参加反应的硝酸"。
【题型突破】陌生方程式书写四步(与专题二工艺流程完全共用)
- 定"两剂两产物":从题给信息(现象、价态提示、流程箭头)确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物——产物依据"常见氧化剂/还原剂产物表"推断;
- 电子守恒:标价、列升降、交叉配系数;
- 电荷守恒:酸性补H⁺、碱性补OH⁻,使两边电荷相等;
- 原子守恒:最后用水补齐H、O,并全面回查。
微型示例(流程题情境):酸性条件下用KMnO₄吸收SO₂烟气,写离子方程式。
第1步:氧化剂MnO₄⁻→Mn²⁺,还原剂SO₂→SO₄²⁻;第2步:Mn降5、S升2,配2和5:2MnO₄⁻+5SO₂→2Mn²⁺+5SO₄²⁻;第3步:左边−2,右边+4−10=−6,差4,酸性补4H⁺到右边:2MnO₄⁻+5SO₂→2Mn²⁺+5SO₄²⁻+4H⁺;第4步:补水,右边4H⁺对应左边补2H₂O:
2MnO₄⁻ + 5SO₂ + 2H₂O = 2Mn²⁺ + 5SO₄²⁻ + 4H⁺
回查:电子10=10 ✓;电荷−2=−2 ✓;Mn、S、O、H全守恒 ✓。
【答题规范】①"="必须配平后再画,产物化学式写对是前提;②反应条件(△、通电、催化剂、高温)标在"="上下方,漏写扣1分;③离子方程式写完必须查电荷守恒——大题阅卷"电荷不守恒=该空0分";④气体↑、沉淀↓按生成物实际状态标注;⑤工艺流程题中写化学方程式还是离子方程式以题目要求为准,要求写离子式时把强电解质拆成离子。
模块六 氧化还原计算与反应顺序 ★★★
【关键内容】电子守恒计算(与专题三联动)
n(氧化剂)×每个氧化剂得电子数 = n(还原剂)×每个还原剂失电子数
展开:n(氧化剂)×降价幅度×变价原子数 = n(还原剂)×升价幅度×变价原子数
微型示例:3.2 g Cu与足量稀硝酸反应,被还原的HNO₃为多少?生成NO在标准状况体积?
Cu 0→+2失2e⁻,n(Cu)=3.2/64=0.05 mol,失电子0.1 mol;稀HNO₃→NO,每mol N得3e⁻,故被还原HNO₃=0.1/3 mol≈0.033 mol;V(NO)=0.1/3×22.4≈0.75 L。
验算用化学方程式:3Cu+8HNO₃(稀)=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O——8 mol HNO₃中仅2 mol被还原(占1/4),0.05 mol Cu对应被还原HNO₃=0.05×2/3≈0.033 mol,一致 ✓
【关键内容】"强者先行"顺序律与顺序表
一种氧化剂遇多种还原剂时,先氧化还原性最强的;一种还原剂遇多种氧化剂时,先还原氧化性最强的。两句顺序表要
双向互推、倒背如流(氧化性表是还原性表的"镜像反转"):
还原性(由强到弱):S²⁻ > SO₃²⁻ > I⁻ > Fe²⁺ > Br⁻ > Cl⁻
氧化性(由强到弱):MnO₄⁻(H⁺) > Cl₂ > Br₂ > Fe³⁺ > I₂ > S
两个推论必背:①Cl₂通入FeBr₂,先氧化Fe²⁺后氧化Br⁻;②Cl₂通入FeI₂,先氧化I⁻后氧化Fe²⁺(因为还原性I⁻>Fe²⁺)。
【关键内容】分阶段反应(新高考难点,方程式分阶段书写)
以n(Cl₂)/n(FeI₂)为例(以2 mol FeI₂为基准:含4 mol I⁻、2 mol Fe²⁺):
第1阶段(0 < n(Cl₂) ≤ 2 mol):只有I⁻被氧化:2I⁻ + Cl₂ = I₂ + 2Cl⁻
第2阶段(2 < n(Cl₂) < 3 mol):I⁻已全部氧化,I⁻对应Cl₂用完后,Cl₂再氧化部分Fe²⁺
恰好完全(n(Cl₂)=3 mol):2Fe²⁺ + 4I⁻ + 3Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2I₂ + 6Cl⁻
——临界点:n(Cl₂)/n(FeI₂)=1 时I⁻恰好全氧化;=1.5 时全部氧化完毕
FeBr₂体系(2 mol FeBr₂:2 mol Fe²⁺、4 mol Br⁻)方向相反:
第1阶段(0 < n(Cl₂) ≤ 1 mol):先氧化Fe²⁺:2Fe²⁺ + Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Cl⁻
第2阶段(1 < n(Cl₂) < 3 mol):再氧化Br⁻:2Br⁻ + Cl₂ = Br₂ + 2Cl⁻
恰好完全:2Fe²⁺ + 4Br⁻ + 3Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Br₂ + 6Cl⁻(化学方程式形式:2FeBr₂ + 3Cl₂ = 2FeCl₃ + 2Br₂)
——临界点:n(Cl₂)/n(FeBr₂)=0.5 时Fe²⁺恰好全氧化;=1.5 时全部氧化完毕
【易错陷阱】
- 忽略反应顺序导致产物判断错误:FeBr₂中先氧化Fe²⁺——若按"Fe²⁺、Br⁻同时被氧化"书写,恰好完全时产物比例必错;为什么错:电子先满足氧化性/还原性最强的组合,顺序表决定先后,与"谁量大谁先反应"无关;
- 电子守恒漏乘变价原子下标:算FeS₂、K₂Cr₂O₇(Cr₂)时,变价原子数必须乘下标,否则总量差2倍;
- 分阶段临界点算错:临界点=前一种离子"恰好反应完"的用量,用"n(该离子)÷每mol氧化剂消耗的该离子数"计算,不要凭感觉;
- "只氧化一半"类题直接套总方程式——量落在中间段时必须拆成两个反应分别写,再按题意合并;
- 歧化反应中"氧化剂与还原剂之比"答反:Cl₂+2NaOH中,作氧化剂的Cl与作还原剂的Cl之比为1:1;3NO₂+H₂O中被氧化N与被还原N之比为2:1——先标化合价再数原子,不口算。
【题型突破】分阶段题"数轴法"三步
- 画数轴:横轴为氧化剂用量,标出各临界点(前一组离子恰好氧化完);
- 定区间:看题目用量落在哪一段,该段内哪种离子被氧化;
- 写方程式:按"先配电子、再配电荷、后配原子"写出该段方程式,必要时按比例合并。
微型示例:向含2 mol FeBr₂的溶液中通入2.5 mol Cl₂,写出离子方程式。临界点:Fe²⁺全氧化用1 mol Cl₂;Br⁻全氧化共需3 mol。2.5 mol落在第二段:Fe²⁺全部氧化(用1 mol Cl₂),Br⁻氧化一半[用1.5 mol Cl₂氧化3 mol Br⁻]:2Fe²⁺+2Cl₂→2Fe³⁺+4Cl⁻与3Br⁻+1.5Cl₂→1.5Br₂+3Cl⁻合并,各项乘2凑整:
4Fe²⁺ + 6Br⁻ + 5Cl₂ = 4Fe³⁺ + 3Br₂ + 10Cl⁻
回查:Fe²⁺升1×4=4,Br⁻升1×6=6,共失10e⁻;5Cl₂得5×2=10e⁻ ✓;电荷:左边+8−6=+2,右边+12−10=+2 ✓;Fe、Br、Cl原子均守恒 ✓。
【答题规范】①先后表述话术:"因还原性I⁻>Fe²⁺,Cl₂先氧化I⁻,I⁻全部被氧化后再氧化Fe²⁺";②给定量时的结论话术:"n(Cl₂)/n(FeI₂)=1时,I⁻恰好被完全氧化,Fe²⁺未反应";③计算题必须写出电子守恒关系式再代数(步骤分1~2分),只写答案风险大;④产物中Fe³⁺、Br₂、I₂的化学计量数要与电子守恒互相印证,互查一遍。
【低频速览】并入其他专题①氧化还原滴定指示剂选择(如KMnO₄自身指示、淀粉检验I₂)★——并入专题二滴定模块;②原电池正负极与氧化还原概念互推(负极=氧化反应)★——并入专题一电化学;③电解池阴阳极放电顺序实为氧化性/还原性顺序的应用(阳极:S²⁻>I⁻>Br⁻>Cl⁻>OH⁻>含氧酸根;阴极:Ag⁺>Fe³⁺>Cu²⁺>H⁺>活泼金属离子)——并入专题一。
三、本专题高考分值与地位
【考情地位】
- 选择题(约6分):离子方程式正误判断(年年考,常与"量"结合)、离子共存(含隐含条件)、氧化还原概念辨析与强弱比较,共约2题;
- 大题渗透(6~8分):工艺流程题2~3个陌生方程式书写空、实验探究与原理大题中的方程式书写与电子守恒计算——本专题是唯一"写错一个空就连锁丢2~3分"的专题;
- 隐形分值:电极反应式(选必1)、离子检验(实验题)、滴定计算全部建立在本专题的离子方程式与电子守恒之上,间接影响15分以上;
- 对58→90目标:方程式书写属于"书写规范分",靠"拆写→守恒→事实→量比"四步法与配平四步训练可稳定拿满,是投入产出比最高的模块,优先级最高。
四、近年真题高频设问盘点(2021—2025)
【高频设问】
- 限定条件离子共存(含"无色""与Al反应放H₂""由水电离的c(H⁺)=1×10⁻¹³ mol·L⁻¹"等隐含条件)——年年考或轮考;
- 离子方程式正误判断(与量有关的书写为高频难点:CO₂通入碱液、Ca(HCO₃)₂+NaOH、Ba(OH)₂+NaHSO₄)——年年考;
- 氧化还原概念辨析+氧化性/还原性强弱比较(给出2~3个反应排序)——年年考;
- 工艺流程题中陌生氧化还原方程式/离子方程式书写(酸性KMnO₄氧化、Fe³⁺氧化、ClO⁻氧化等情境)——大题必考2~3空;
- Cl₂与FeBr₂/FeI₂分阶段反应(产物判断、离子方程式书写)——多省新高考卷出现;
- 电子守恒计算(金属与硝酸反应、歧化反应中氧化剂/还原剂比例、KMnO₄/H₂O₂滴定)——选择题与大题小问;
- 新趋势:结合工艺流程给信息推断陌生产物(如MnO₂氧化Fe²⁺、ClO₂制备),再配平——考查"先推断、后书写"的综合能力。
五、考场时间分配与取舍策略
【策略】
- 离子方程式/离子共存选择题各限1.5分钟,按"拆写→守恒→事实→量比"四步排查,不纠缠;
- 大题方程式书写(每个空):先电子守恒、再电荷守恒、最后补水,配平后回查30秒——回查能挽回大多数失分,是最廉价的一步;
- 与量有关的题在草稿纸上先定"少量=1"再展开,禁止口算;
- 分阶段反应题先花20秒写出顺序表与临界点,再下笔,避免整段重写;
- 陌生方程式"产物推断"卡壳时,从"常见氧化剂/还原剂产物表"对号入座,2分钟内无思路先跳过,做完大题再回头。
六、跨专题连线(综合题交汇点)
【连线】
- ↔专题二(工艺流程):陌生方程式书写四步法(两剂两产物→电子守恒→电荷守恒→原子守恒)完全共用,是本专题分值最大的输出方向;
- ↔专题一(电化学):电极反应式=氧化还原半反应的书写;阴阳极放电顺序就是氧化性/还原性顺序的应用;
- ↔专题一(水溶液中的离子平衡):离子浓度比较、三大守恒(电荷/物料/质子)全部建立在离子反应之上;沉淀共存与分步沉淀联动Ksp(沉淀完全标准:c<1×10−5 mol·L−1);
- ↔专题三(化学计量):电子守恒、电荷守恒计算与物质的量综合;中和热57.3 kJ·mol⁻¹对应离子方程式H⁺+OH⁻=H₂O;
- ↔专题七(化学实验):离子检验(Cl⁻用AgNO₃+稀HNO₃、SO₄²⁻先加盐酸后加BaCl₂、Fe³⁺用KSCN、Fe²⁺先加KSCN再加氯水、NH₄⁺加碱加热湿润红石蕊变蓝)的试剂与现象,全部依赖本专题离子反应。
七、"会但拿不到满分"失分档案
【失分档案】
- 该拆不拆/不该拆乱拆(醋酸、石灰乳、浓硫酸、酸式弱酸根)——规则失分,源于拆写表没背熟;
- 漏写部分离子反应(Ba(OH)₂+H₂SO₄型只写沉淀、漏掉中和)——思维失分,源于"反应里只有一组离子"的错误默认;
- 与量有关的配比错(CO₂过量写成CO₃²⁻、Ca(HCO₃)₂+NaOH漏第二个HCO₃⁻)——方法失分,没用"少定多变法";
- 电荷/电子不守恒未回查——规范失分,配平后30秒回查即可避免;
- 配平漏乘变价原子下标(FeS₂、Cr₂O₇²⁻)——细节失分;
- 共存题漏看隐含条件(无色、水电离c(H⁺)、与Al放H₂、NO₃⁻+H⁺)——审题失分;
- 强弱比较把"氧化剂>氧化产物"答反、产物名写错(Fe²⁺写成Fe⁺)——表述失分;
- 分阶段反应不按顺序表、凭感觉写产物——方法失分,顺序表每天默写一遍。
八、本专题知识点清单(核对用)
- 1. 电解质/非电解质/强弱电解质辨析(含CO₂、SO₂、NH₃为非电解质) ★★
- 2. 电离方程式书写(强"="弱"⇌",多元弱酸分步,NaHSO₄水溶液/熔融两式) ★★
- 3. 离子方程式拆写规则(含浓硫酸、石灰乳、酸式弱酸根) ★★★
- 4. 微溶物处理(石灰水拆/石灰乳不拆,生成物一律不拆) ★★★
- 5. 离子方程式书写四步(写→拆→删→查) ★★★
- 6. 正误判断十大陷阱及"为什么错" ★★★
- 7. 与量有关的离子方程式("少定多变法"七模型) ★★★
- 8. 离子共存四类不共存(复分解/氧化还原/彻底双水解/络合) ★★★
- 9. 共存题隐含条件审读(无色/pH/与Al放H₂/水电离c(H⁺)) ★★★
- 10. 氧化还原基本概念("升失氧还,降得还氧",双线桥/单线桥) ★★★
- 11. 常见氧化剂/还原剂及其产物表(浓稀硝酸、KMnO₄、H₂O₂等) ★★★
- 12. 氧化性/还原性强弱比较("剂>产物"及四方法) ★★★
- 13. 价态规律(归中/歧化/邻位不反应,H₂O₂两性) ★★★
- 14. 氧化还原配平四步(标价→列升降→配未变价→查守恒) ★★★
- 15. 特殊配平技巧(逆向/整体法FeS₂/缺项配平/有机判断) ★★★
- 16. 电子守恒计算(金属+硝酸、歧化比例) ★★★
- 17. "强者先行"顺序表与还原性/氧化性顺序 ★★★
- 18. 分阶段反应(Cl₂+FeI₂/FeBr₂,数轴法与临界点) ★★★
- 19. 氧化还原滴定指示剂选择(连线专题二) ★★
- 20. 电极反应式与氧化还原半反应互推(连线专题一) ★★